Математическая химия

Изучение химических явлений с помощью математических моделей

Математическая химия ^[1] — это область исследований, занимающаяся новыми приложениями математики к химии ; она занимается главным образом математическим моделированием химических явлений. ^[2] Математическую химию также иногда называют компьютерной химией , но ее не следует путать с вычислительной химией .

Основные области исследований в области математической химии включают химическую теорию графов , которая занимается топологией , такой как математическое изучение изомерии и разработка топологических дескрипторов или индексов, которые находят применение в количественных соотношениях структура-свойство ; и химические аспекты теории групп , которая находит применение в стереохимии и квантовой химии . Другая важная область - молекулярная теория узлов и топология цепей , которые описывают топологию свернутых линейных молекул, таких как белки и нуклеиновые кислоты.

Историю подхода можно проследить до 19 века. Георг Хельм опубликовал трактат под названием «Принципы математической химии: энергетика химических явлений» в 1894 году. ^{[3] Некоторые из более современных периодических изданий, специализирующихся в этой области, — это MATCH Communications in Mathematical and in Computer Chemistry, впервые опубликованный в 1975 году, и Journal of Mathematical Chemistry, впервые опубликованный в 1987 году. В 1986 году покойный} Анте Граовац инициировал серию ежегодных конференций MATH/CHEM/COMP, проходящих в Дубровнике .

Основными моделями математической химии являются молекулярный граф и топологический индекс .

В 2005 году в Дубровнике (Хорватия) Миланом Рандичем была основана Международная академия математической химии (IAMC) . В академии насчитывается 82 члена (2009) со всего мира, в том числе шесть ученых, удостоенных Нобелевской премии.

Смотрите также

• Теория химических реакций  – Область прикладной математики
• Хеминформатика  – междисциплинарная наука
• Комбинаторная химия  – Метод химического синтеза на основе библиотеки соединений
• Молекулярный дескриптор  – конечный результат логической и математической процедуры, которая преобразует химическую информацию, закодированную в символическом представлении молекулы, в полезное число или результат некоторого стандартизированного эксперимента; концепция из хемоинформатики.Pages displaying wikidata descriptions as a fallback
• Молекулярное моделирование  – обнаружение химических свойств путем физического моделирования
• Список программного обеспечения по квантовой химии и физике твердого тела
• Список программного обеспечения для моделирования молекулярной механики
• Теория случайных графов гелеобразования

Библиография

• Молекулярные дескрипторы для хемоинформатики, Р. Тодескини и В. Консонни, Wiley-VCH, Вайнхайм, 2009.
• Серия «Математическая химия», Д. Бончев, Д. Х. Руврэ (редакторы), Gordon and Breach Science Publisher, Амстердам, 2000.
• Химическая теория графов, Н. Тринаджстик, CRC Press, Бока-Ратон, 1992.
• Математические концепции в органической химии, И. Гутман, О. Э. Полански, Springer-Verlag, Берлин, 1986.
• Химические приложения топологии и теории графов, под ред. Р. Б. Кинга, Elsevier, 1983.
• Топологический подход к химии сопряженных молекул, А. Граовац, И. Гутман и Н. Тринайстич, Lecture Notes in Chemistry, № 4, Springer-Verlag, Берлин, 1977.

Примечания

1. Рестрепо, Г. Математическая химия, новая дисциплина. В Эссе по философии химии, Шерри, Э.; Фишер, Г., ред.; Oxford University Press: Нью-Йорк, Великобритания, 2016; Глава 15, 332-351. [1]
2. Обзор книги Ивана Гутмана, Оскара Э. Полански «Математические концепции в органической химии» в SIAM Review Vol. 30, No. 2 (1988), стр. 348-350
3. Хельм, Георг. Принципы математической химии: Энергетика химических явлений. Перевод Дж. Ливингстона Р. Моргана. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1897. [2]

Ссылки

• Н. Тринайстич, И. Гутман, Математическая химия, Croatica Chemica Acta, 75 (2002), стр. 329–356.
• А.Т. Балабан, Размышления о математической химии, Основы химии, 7 (2005), стр. 289–306.
• Г. Рестрепо, Х. Л. Вильявесес, Математическое мышление в химии, HYLE, 18(2012), стр. 3–22.
• Достижения в области математической химии и ее приложений. Том 2. Basak SC, Restrepo G., Villaveces JL (Bentham Science eBooks, 2015)

Внешние ссылки

• Журнал математической химии
• MATCH Коммуникации в математической и компьютерной химии
• Международная академия математической химии